นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้ฉีดเซลล์ที่มีการแก้ไข CRISPR/Cas9 ให้กับบุคคล
ซึ่งนับเป็นครั้งแรกที่เซลล์ที่เปลี่ยนแปลงด้วยเทคนิคนี้ถูกนำมาใช้ในมนุษย์ เว็บสล็อตแตกง่าย นักวิจัยใช้ตัวแก้ไขยีนอันทรงพลังในการเปลี่ยนแปลงเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อต่อสู้กับมะเร็งปอด รายงาน ของNatureวันที่ 15 พฤศจิกายน
เซลล์ภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าเซลล์CAR-Tได้รับการออกแบบโดยใช้เทคโนโลยีการแก้ไขยีนอื่นๆ แล้ว มะเร็งเม็ดเลือดขาวของทารกได้รับการรักษาอย่างประสบความสำเร็จในปี 2558 ด้วยเซลล์ CAR-T ที่ออกแบบด้วยโปรแกรมแก้ไขยีนที่รู้จักกันในชื่อ TALEN
นักวิจัยชาวจีนนำโดยนักเนื้องอกวิทยา Lu You จากมหาวิทยาลัยเสฉวนในเฉิงตูได้รับการอนุมัติให้ดำเนินการทดลองใหม่ในช่วงฤดูร้อนนี้ นักวิจัยสหรัฐได้รับอนุญาตให้เริ่มการทดลองทางคลินิกที่คล้ายคลึงกัน
ทีมของคุณนำเซลล์ภูมิคุ้มกันออกจากผู้ป่วยมะเร็งปอด จากนั้นจึงใช้ CRISPR/Cas9 เป็นกรรไกรตัดโมเลกุลเพื่อตัดและยับยั้ง ยีน PD-1ในทีเซลล์ โปรตีนของยีนนั้นมักจะกักเซลล์ภูมิคุ้มกันไม่ให้โจมตีเนื้องอก ความหวังคือตอนนี้เซลล์ที่แก้ไขแล้วจะเข้าสู่การโจมตีและช่วยให้ผู้ป่วยต่อสู้กับโรคมะเร็ง นักวิจัยวางแผนที่จะให้ผู้ป่วยได้รับเซลล์ที่ได้รับการออกแบบมาเป็นครั้งที่สองNatureรายงาน
ความก้าวหน้าของนักวิจัยในการใช้เทคนิคนี้อาจจุดประกายการแข่งขันด้านชีวการแพทย์แบบการแข่งขันในอวกาศระหว่างสหรัฐอเมริกาและจีน คาร์ล จูน นักภูมิคุ้มกันบำบัดจากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียในฟิลาเดลเฟีย กล่าวกับเนเจอร์ “ผมคิดว่าสิ่งนี้จะทำให้เกิด ‘Sputnik 2.0’” เขากล่าวโดยหวังว่าจะปรับปรุงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ในทำนองเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์กำลังรวบรวมรายชื่อส่วนประกอบทางชีววิทยาเช่นสกรูผู้ขาย ส่วนใหญ่เป็นส่วนของสารพันธุกรรม ซึ่งสั้นกว่ายีนมาก ซึ่งทำให้กระบวนการบางอย่างเปิดหรือปิด ตัวอย่างเช่น ส่วนที่เรียกว่าโปรโมเตอร์ เริ่มการแปลงข้อมูลดีเอ็นเอไปเป็นโมเลกุล RNA ที่เป็นคู่กัน ในขณะที่ส่วนปลายด้านปลายจะหยุดการกระทำนั้น. หลายส่วนเป็นโปรตีนที่เรียกว่าปัจจัยการถอดรหัส ซึ่งเกี่ยวพันกับ DNA เพื่อช่วยควบคุมการทำงานของเซลล์และตอบสนองต่อสภาพแวดล้อม
นักวิทยาศาสตร์สร้างชิ้นส่วนโดยการสร้างดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอที่ทราบว่าจะทำงานที่ต้องการ
จากนั้นจึงเพิ่มสตริงตัวอักษรมาตรฐานที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดเพื่อระบุว่าเป็นส่วนหนึ่ง จากนั้นพวกเขาก็สอดสิ่งทั้งหมดเข้าไปในสาย DNA ที่เป็นวงกลมจนกว่าพวกมันจะต้องการ ในปี พ.ศ. 2546 นักชีววิทยาของ MIT ได้เริ่มเก็บรายการส่วนประกอบทางชีววิทยาเหล่านี้อย่างเป็นทางการ นักศึกษาจำนวนมากเข้ามาใช้เวลาช่วงฤดูร้อนเพื่อแข่งขันด้านชีววิทยาสังเคราะห์ การประกวด International Genetically Engineered Machine หรือ iGEM ( SN: 1/12/13, p. 32 ) วันนี้รายการอะไหล่ทะลุ 20,000.
แม้รายชื่อนั้นจะเล็กเกินไปสำหรับบางคน ในสำนักงานของเขาที่มหาวิทยาลัยบอสตัน เจมส์ คอลลินส์นักชีววิศวกรรมแทบจะกระเด้งเก้าอี้ของเขาในขณะที่เขาบ่นเกี่ยวกับคุณภาพและปริมาณของชิ้นส่วนส่วนใหญ่ “เรามีส่วนไม่เพียงพอที่จะทำในสิ่งที่เราต้องการ” เขากล่าว “หากคุณสำรวจชิ้นส่วนดั้งเดิมที่นั่น เรามักจะใช้เพียงโหลหรือมากกว่านั้น”
คอลลินส์ต้องการมากกว่านี้ ปัจจัยการถอดรหัสสังเคราะห์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบตามรูปแบบที่พบในแบคทีเรีย เช่นEscherichia coli ทีมงานของคอลลินส์เพิ่งมองไปที่เซลล์ยีสต์แทน ยีสต์มีความซับซ้อนมากกว่าแบคทีเรีย หากวิศวกรสามารถสร้างชิ้นส่วนที่ได้รับแรงบันดาลใจจากยีสต์ได้มากขึ้น พวกเขาก็สามารถใช้ชิ้นส่วนเหล่านั้นเพื่อสร้างการออกแบบที่ล้ำหน้ายิ่งขึ้นได้ การทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานรวมถึง Timothy Lu ของ MIT นั้น Collins ได้พัฒนาระบบเพื่อสร้างปัจจัยการถอดรหัสใหม่ และสร้างระบบใหม่ 19 รายการเพื่อเริ่มต้น “แทนที่จะพึ่งพาสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ตอนนี้เรามีแพลตฟอร์มที่ดีมากที่ช่วยให้คุณเพิ่มและสร้างปัจจัยการถอดความโดยการออกแบบได้เป็นจำนวนมาก” คอลลินส์กล่าว งานนี้ปรากฏในเดือนสิงหาคมที่Cell
เซลล์มีสายขึ้นเมื่อนักชีววิทยาสังเคราะห์มีชิ้นส่วนเพียงพอแล้ว คำถามต่อไปคือจะทำอย่างไรกับพวกมัน ที่นี่นักชีววิศวกรรมใช้คำแนะนำจากวิศวกรไฟฟ้า ส่วนประกอบทางชีววิทยาแต่ละส่วนเป็นเหมือนทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุที่วิศวกรไฟฟ้าเชื่อมต่อเข้าด้วยกันด้วยสายไฟเพื่อสร้างวงจรที่กระแสไหลผ่าน วงจรสามารถเชื่อมต่อเข้าด้วยกันบนชิปเซมิคอนดักเตอร์เพื่อทำงานด้านคอมพิวเตอร์
นักชีววิทยารายงานการสร้างวงจรพันธุกรรมสังเคราะห์ครั้งแรกในปี 2000 เมื่อ เอกสาร E. coli สอง ฉบับปรากฏในฉบับเดียวกันของNature ในหนึ่งทีมที่นำโดยคอลลินส์ได้ประกาศสวิตช์สลับเทียมตัวแรกในแบคทีเรีย นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบโปรโมเตอร์สองตัวเพื่อโต้ตอบและกระตุ้นการทำงานของยีนหากได้รับแจ้งจากสัญญาณระดับโมเลกุลหนึ่งสัญญาณ และจะหยุดเมื่อได้รับแจ้งอีกครั้ง
ในบทความฉบับที่ 2 Stanislas Leibler และ Michael Elowitz ที่ Princeton ได้อธิบายถึงสวิตช์จับเวลาสังเคราะห์ ซึ่งยีนสามตัวยับยั้งกันและกันตามลำดับ กิจกรรมของพวกมันจะวนเวียนอยู่เป็นประจำ
เอกสารฉบับแรกเหล่านี้จำเป็นต้องพยายามเลียนแบบสิ่งที่ธรรมชาติทำได้อย่างง่ายดาย แต่ด้วยวงจรพันธุกรรมที่ทำหน้าที่เฉพาะได้สำเร็จ นักวิจัยสามารถก้าวไปอีกขั้น: พวกเขาสามารถเชื่อมต่อวงจรเหล่านั้นกับส่วนประกอบอื่น ๆ ได้เช่นเดียวกับที่วิศวกรไฟฟ้าทำกับชิปคอมพิวเตอร์ และตั้งโปรแกรมอุปกรณ์ทั้งหมดเพื่อให้ทำงานที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น เว็บสล็อตแตกง่าย
